[发明专利]一种单向电子导通固体氧化物燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种单向电子导通固体氧化物燃料电池，包括阳极层，阴极层和设置于其中的电解质层，其特征在于，

所述电解质层包括BaCeO₃和/或SrCeO₃；

所述阴极层包括ZnO。

2.根据权利要求1所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阴极层中ZnO占阴极层中材料总量的摩尔百分数为10％-50％。

3.根据权利要求1或2所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阳极层包括BaCeO₃和/或SrCeO₃，及NiO。

4.根据权利要求3所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池，其特征在于，所述阳极层中NiO占阳极层中材料总量的摩尔百分数为50％-90％。

5.一种单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，包括，

(1)在阳极层上涂布电解质材料，经热压，煅烧后在阳极层上形成电解质层，其中，所述电解质材料的制备方法为，

A：将钡或锶，铈与稀土金属掺杂物的硝酸盐溶于酸溶液中，调节pH，加热形成凝胶，升温去除有机物，再煅烧后得到电解质粉末；或

B：将碳酸钡和氧化铈与稀土金属掺杂物的氧化物，或者碳酸锶和氧化铈与稀土金属掺杂物的氧化物在600℃-1200℃下煅烧得到所述电解质材料；

其中，所述掺杂物为钪、钇、镧、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、镱、镥的一种或几种；

(2)将阴极材料热压至电解质层上，煅烧后成阴极层，其中所述阴极材料为镧锶锰与氧化锌的混合物，或者镧锶钴铁与氧化锌的混合物；

(3)进一步热压，退火、煅烧形成稳定的陶瓷结构，然后通过支撑体和连接体形成固体氧化物燃料电池。

6.根据权利要求5所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)电解质材料中，以金属元素计，

a.溶胶凝胶法中提供钡或锶、铈和其他稀土金属的元素摩尔比为(1-6)：(4-9)：(0-5)；

b.固相合成法中提供的碳酸钡或碳酸锶、氧化铈和稀土金属掺杂物的氧化物中的钡或锶、铈和稀土金属的元素摩尔比为(1-6)：(4-9)：(0-5)。

7.根据权利要求5或6所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述阴极材料中ZnO占阴极层中材料总量的摩尔百分数为10％-50％。

8.根据权利要求5所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，形成所述阳极层的材料为NiO与所述电解质材料的混合物，以摩尔百分数计，所述NiO占阳极层材料的50％-90％。

9.根据权利要求8所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，形成所述阳极层的材料经热压、煅烧形成所述阳极层。

10.根据权利要求5所述的单向电子导通固体氧化物燃料电池的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为EDTA与柠檬酸或甘氨酸的混合溶液。